BIOMOLÉCULAS,

GRUPOS

FUNCIONALES Y

ENZIMAS

Biología celular y

Molecular

Ingeniería Biomédica

Yuliana Gallo García

c. Msc Bioquímica – Ingeniera

Biológica

La materia viva

Bioelementos

Primarios Secundarios

Oligoelementos

Está formada por

Enlaces químicos

Por su abundancia son

Establecen

BiomoléculasFormando

Inorgánicas

Orgánica

Sales minerales

Agua

Proteínas

Glúcidos

Nucleótidos

Lípidos

Son

Son

Estructural

Energética

Dinámica

De funciónDe tipo

Si su proporción es muy pequeña

BIOELEMENTOS

(a) Primarios o macroelementos

(b) Secundarios o microelementos

(c) Oligoelementos o elementos traza

Elementos químicos de la materia viva

Bioelementos

Primarios Secundarios

Oligoelementos

Por su abundancia son Si su proporción es muy pequeña

BIOELEMENTOS PRIMARIOS

Imprescindibles para formar los tipos principales de

moléculas biológicas

Son los más abundantes 95% de la masa total de un

ser vivo

Carbono (C)Oxígeno (O)

Hidrógeno (H)Nitrógeno (N)Fósforo (P)Azufre (S)

BIOELEMENTOS SECUNDARIOS

En menor porcentanje (3,3%), pero imprescindibles para seres vivos

Calcio (Ca2+)

Cloro (Cl-)

Magnesio (Mg2+)

Contracción muscular

Movimiento celular

Regulación del funcionamiento enzimático, etc.

Constituyente de huesos y dientes

Coagulación sanguínea

Constituyente de la clorofila

Otras funciones

Sodio (Na+)

Potasio (K+)Conducción del impulso nervioso

Balance de agua en sangre y fluido intersticial

OLIGOELEMENTOS

Presentes en organismos en cantidades muy pequeñas (menos del 0,1%), pero indispensables para el desarrollo armónico del organismo

Manganeso (Mn)

Hierro (Fe)

Cobalto (Co)

Cobre (Cu)

Zinc (Zn)

Boro (B)

Aluminio (Al)

Vanadio (V)

Molibdeno (Mo)

Yodo (I)

Silicio (Si)

Fluor (F)

Selenio (Se)

Funciones catalíticas imprescindibles

BIOMOLÉCULAS

(a) Inorgánicas

(b) Orgánicas

Moléculas que componen a los seres vivos

Distintas formas de asociación entre bioelementos

Biomoléculas

Inorgánicas

Orgánica

De tipo

BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS

No son formadas sólo por los seres vivos, pero son muy importantes para ellos

(1) Agua

(2) Sales minerales

Biomoléculas

InorgánicasSales minerales

Agua SonDe tipo

BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS

Sintetizadas exclusivamente por seres vivos

Se estructuran a base de átomos de carbono

(1) Carbohidratos

(2) Proteínas

(3) Lípidos

(4) Moléculas hechas de nucleótidos

Biomoléculas

OrgánicaProteínas

Glúcidos

Nucleótidos

Lípidos

Son

De tipo

CARBOHIDRATOS (CH2O)n

(Construidos de azúcares simples)

Se clasifican según el número de unidades de azúcar que contienen:

Monosacáridos

Disacáridos

Polisacáridos

Carbohidratos

Unidad (azúcar)

Enlace glucosídico (covalente)

Enlace glucosídico

MOLÉCULAS ORGÁNICAS

CARBOHIDRATOS

Monosacárido: Glucosa: energía- síntesis

componentes

Oligosacáridos: 12-20 monómeros, enlaces

glicosídicos

Polioligosacáridos: marcadores reconocimiento

celular, interacciones entre células tejidos.

FUNCIONES DE CARBOHIDRATOS

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + energía

Función energética fuente de energía inmediata para la célula

Función estructural por algunos polisacáridos entre los que destacan:

Función protectora

Función de reconocimiento

electrones

Se oxida Reduce a “otros”

Celulosa

Quitina principal componente de exoesqueleto de artrópodos

Ciertos polisacáridos estructurales se asocian con proteínas y recubren los epitelios respiratorio y digestivo.

Debido a la presencia de algunos oligosacáridos sobre la superficie de la membrana celular

MOLECULAS ORGÁNICAS

LÍPIDOS

Fuente energía

Componentes membrana celular

Señalización celular: hormonas, mensajeros, señales membrana.

Ácidos grasos:

CH3 -CH2 -CH2-CH2-CH2-COOH

Hidrofóbicas---membrana biológica.

Almacenamiento: triacilglicéroles

Grupo de

cabeza polar

COLA

no POLAR

ACIDOS

NUCLEICOSLargas cadenas de subunidades similares llamadas nucleótidos

(1) Un azúcar (pentosa)

(2) Un grupo fosfato

(3) Una base nitrogenada

Ribosa

Desoxirribosa

ÁCIDOS NUCLEÍCOS

PROTEÍNAS

Constituyen el 50% de masa seca de seres vivos

Responsables de características de células

Una célula difiere de otra por el tipo de proteína que predomina en ella, especialmente en lo que a su función se refiere.

R – NO POLARF A V L I P

R – POLAR NO CARGADOG Y W S T C M N Q

R – POLAR CARGADOK R H D E

cabello

The ‘Central Dogma’ of Molecular Biology

UN GEN UNA PROTEINA

PROTEÍNA

FUNCION

Primero: Estructura de DNA, RNA y proteína

GENOME

Cell

Chromosome

Genes

DNA

Regulatory networkProteins +

ncRNAs

mRNA

mRNA

ncRNA tran

scrip

tion

tran

slati

on

ENZIMAS

Proteínas, ARN

Aumento de la velocidad reacción

Disminuye energía de activación

No se consumen reacción

No alteran estequiometria sustrato-producto

Lugar activo-sustrato

Especificidad por sustrato